IBM Q sistēmas tiks izstrādātas, lai risinātu problēmas, kas pašlaik šķiet pārāk sarežģītas un eksponenciālas, lai tās risinātu klasiskie datori. Viens no pirmajiem un daudzsološākajiem izaicinājumiem kvantu skaitļošanai būs ķīmijā. Pat tādā vienkāršā molekulā, kā piemēram, kofeīns, kvantu skaits var būt apbrīnojami liels – tik liels, ka ar problēmu galā nevarētu tikt visi zinātnieku uzbūvētie klasiskie datori ar tradicionālo atmiņu un jaudu.
IBM Q sistēma solās atrisināt problēmas, ar kurām mūsdienu datori netiek galā:
1. Zāļu un to sastāvdaļu izpēte: atšķetinot molekulu un ķīmisko vielu mijiedarbību, būs iespēja radīt jaunus medikamentus un to sastāvdaļas
2. Piegādes un loģistikas sistēma: meklēt optimālu ceļu globālajās sistēmās, lai palielinātu efektivitāti loģistikas un piegādes sistēmām, piemēram, optimizēt kurjerpastu piegādes brīvdienās
3. Finanšu pakalpojumi: meklēt jaunus veidus, kā modelēt finanšu datus un veiksmīgāk ieguldīt investīcijas, izolējot globālos riska faktorus
4. Mākslīgais intelekts: veidot spēcīgākus mākslīgā intelekta instrumentus, kā piemēram, mašīnmācīšanos, lai varētu meklēt, piemēram, attēlus vai video ļoti lielās datu kopās